Lär dig hur djur klassificeras

I århundraden har praxis att namnge och klassificera levande organismer i grupper varit en integrerad del av studien av naturen. Aristoteles (384BC-322BC) utvecklade den första kända metoden för klassificering av organismer, gruppering organismer med sina transportmedel som luft, land och vatten. Ett antal andra naturforskare följde med andra klassificeringssystem. Men det var svensk botaniker, Carolus (Carl) Linné (1707-1778) som anses vara pionjären inom modern taxonomi.

I sin bok Systema Naturae, första gången publicerad 1735, introducerade Carl Linnaeus ett ganska smart sätt att klassificera och namnge organismer. Detta system, nu kallad Linné taxonomi, har varit van vid varierande omfattning, sedan dess.

Linnétaxonomin kategoriserar organismer i en hierarki av riken, klasser, order, familjer, släktenaoch arter baserade på delade fysiska egenskaper. Kategorin filum lades till klassificeringsschemat senare, som en hierarkisk nivå precis under riket.

Grupper högst upp i hierarkin (rike, filum, klass) är mer breda i definitionen och innehåller en större antal organismer än de mer specifika grupperna som är lägre i hierarkin (familjer, släkter, arter).

Genom att tilldela varje grupp organismer till ett kungarike, filum, klass, familj, släkte och arter, kan de sedan karakteriseras unikt. Deras medlemskap i en grupp berättar om de egenskaper de delar med andra medlemmar i gruppen, eller de egenskaper som gör dem unika i jämförelse med organismer i grupper som de inte tillhör.

Många forskare använder fortfarande det linjiska klassificeringssystemet i viss utsträckning idag, men det är inte längre den enda metoden för att gruppera och karakterisera organismer. forskare har nu många olika sätt att identifiera organismer och beskriva hur de relaterar till varandra.

För att bäst förstå klassificeringsvetenskapen kommer det att hjälpa till att först undersöka några grundläggande termer:

• klassificering - systematisk gruppering och namngivning av organismer baserat på delade strukturella likheter, funktionella likheter eller evolutionär historia
• taxonomi - vetenskapen om klassificering av organismer (beskrivning, namngivning och kategorisering av organismer)
• systematik - studien av livets mångfald och förhållandena mellan organismer

Med en förståelse för klassificering, taxonomioch systematik kan vi nu undersöka de olika typer av klassificeringssystem som finns tillgängliga. Till exempel kan du klassificera organismer efter deras struktur och placera organismer som ser liknande ut i samma grupp. Alternativt kan du klassificera organismer enligt deras evolutionshistoria och placera organismer som har en delad förfäder i samma grupp. Dessa två tillvägagångssätt benämns fenetik och cladistik och definieras enligt följande:

• phenetics - en metod för klassificering av organismer som bygger på deras övergripande likhet i fysiska egenskaper eller andra observerbara egenskaper (det tar inte hänsyn till fylogeni)
• Cladistics - en analysmetod (genetisk analys, biokemisk analys, morfologisk analys) som bestämmer förhållanden mellan organismer som enbart bygger på deras utvecklingshistoria

I allmänhet använder Linnean taxonomi phenetics att klassificera organismer. Detta betyder att det förlitar sig på fysiska egenskaper eller andra observerbara egenskaper för att klassificera organismer och tar hänsyn till organismernas evolutionära historia. Men kom ihåg att liknande fysiska egenskaper ofta är produkten av delad evolutionär historia, så linjisk taxonomi (eller fenetik) återspeglar ibland den evolutionära bakgrunden för en grupp av organismer.

Cladistics (även kallad fylogenetik eller fylogenetisk systematik) ser till organismernas evolutionära historia för att bilda den underliggande ramen för deras klassificering. Cladistics skiljer sig därför från fenetik genom att den är baserad på phylogeny (utvecklingshistorien för en grupp eller avstamning), inte på observation av fysiska likheter.

När de karaktäriserar utvecklingshistorien för en grupp organismer utvecklar forskare trädliknande diagram som kallas kladogram. Dessa diagram består av en serie grenar och blad som representerar utvecklingen av grupper av organismer genom tiden. När en grupp delas upp i två grupper visar kladogrammet en nod, varefter grenen sedan fortsätter i olika riktningar. Organismer finns som blad (i grenarnas ändar).

Biologisk klassificering är i ett kontinuerligt flödesläge. När vår kunskap om organismer expanderar får vi en bättre förståelse för likheter och skillnader mellan olika grupper av organismer. I sin tur formar dessa likheter och skillnader hur vi tilldelar djur till de olika grupperna (taxa).

taxon (Pl. taxa) - taxonomisk enhet, en grupp organismer som har namngivits

Uppfinningen av mikroskopet i mitten av sextonhundratalet avslöjade en minutvärld fylld med otaliga nya organismer som tidigare undkommit klassificering eftersom de var för små för att se med de nakna öga.

Under det senaste århundradet har snabba framsteg inom utveckling och genetik (liksom en mängd relaterade områden som cellbiologi, molekylärbiologi, molekylär genetik och biokemi, för att bara nämna några) omforma ständigt vår förståelse för hur organismer förhåller sig till varandra och kastar nytt ljus på tidigare klassificeringar. Vetenskapen omorganiserar ständigt grenarna och bladen i livets träd.

De stora förändringarna i en klassificering som har skett genom taxonomiens historia kan bäst vara förstås genom att undersöka hur de högsta nivåskatterna (domän, rike, filum) har förändrats hela tiden historia.

Taxonomiens historia sträcker sig tillbaka till 400-talet f.Kr., till tiderna av Aristoteles och före. Sedan de första klassificeringssystemen uppstod, delade livets värld i olika grupper med olika Förhållanden har forskare kämpat med uppgiften att hålla klassificering synkroniserad med vetenskapliga bevis.

Avsnitten som följer ger en sammanfattning av de förändringar som har ägt rum på den högsta nivån av biologisk klassificering under taxonomiens historia.

Klassificeringssystem baserat på: Observation (fenetik)

Aristoteles var bland de första som dokumenterade uppdelningen av livsformer i djur och växter. Aristoteles klassificerade djur enligt observation, till exempel definierade han högnivåer av djur av huruvida de hade rött blod eller inte (detta återspeglar grovt fördelningen mellan ryggradsdjur och ryggradslösa djur som används i dag).

• Plantae - växter
• Animalia - djur

Klassificeringssystem baserat på: Observation (fenetik)

Det tre kungarikssystemet, som infördes av Ernst Haeckel 1894, återspeglade de långvariga två riken (Plantae och Animalia) som kan vara tillskrivs Aristoteles (kanske förut) och lade till tredje riket, Protista som inkluderade encelliga eukaryoter och bakterier (prokaryoter).

• Plantae - växter (mestadels autotrofiska, multicellulära eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - djur (heterotrofiska, multicellulära eukaryoter)
• Protista - encelliga eukaryoter och bakterier (prokaryoter)

Klassificeringssystem baserat på: Observation (fenetik)

Den viktiga förändringen som infördes genom detta klassificeringsschema var införandet av Kingdom Bacteria. Detta återspeglade den växande förståelsen att bakterier (encelliga prokaryoter) skilde sig mycket från enkelliga eukaryoter. Tidigare grupperades encelliga eukaryoter och bakterier (encelliga prokaryoter) i Kingdom Protista. Men Copeland höjde Haeckels två Protista-filla till kungariket.

• Plantae - växter (mestadels autotrofiska, multicellulära eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - djur (heterotrofiska, multicellulära eukaryoter)
• Protista - encelliga eukaryoter (saknar vävnader eller omfattande cellulär differentiering)
• Bakterie - bakterier (encelliga prokaryoter)

Klassificeringssystem baserat på: Observation (fenetik)

Robert Whittakers klassificeringsschema från 1959 lägger till det femte kungariket till Copelands fyra riken, Kingdom Fungi (singel- och multicellulära osmotrofiska eukaryoter)

• Plantae - växter (mestadels autotrofiska, multicellulära eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - djur (heterotrofiska, multicellulära eukaryoter)
• Protista - encelliga eukaryoter (saknar vävnader eller omfattande cellulär differentiering)
• Monera - bakterier (encelliga prokaryoter)
• svampar (enstaka och multicellulära osmotrofiska eukaryoter)

Klassificeringssystem baserat på: Evolution och molekylär genetik (Cladistics / Phylogeny)

1977 utvidgade Carl Woese Robert Whittakers Five Kingdoms för att ersätta Kingdom Kingdom med två rike, Eubacteria och Archaebacteria. Archaebacteria skiljer sig från Eubacteria i deras genetiska transkription och översättningsprocesser (i Archaebacteria, transkription och översättning liknade närmare eukaryoter). Dessa särskiljningsegenskaper visades genom molekylär genetisk analys.

• Plantae - växter (mestadels autotrofiska, multicellulära eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - djur (heterotrofiska, multicellulära eukaryoter)
• eubakterier - bakterier (encelliga prokaryoter)
• Archaebacteria - prokaryoter (skiljer sig från bakterier i deras genetiska transkription och översättning, mer lik eukaryoter)
• Protista - encelliga eukaryoter (saknar vävnader eller omfattande cellulär differentiering)
• svampar - enstaka och multicellulära osmotrofiska eukaryoter

Klassificeringssystem baserat på: Evolution och molekylär genetik (Cladistics / Phylogeny)

1990 lade Carl Woese fram ett klassificeringsschema som kraftigt reviderade tidigare klassificeringssystem. Det tre-domänssystemet som han föreslog är baserat på molekylärbiologiska studier och resulterade i placering av organismer i tre domäner.

• Bakterie
• arkéer
• Eukarya